Grundwissen und Fachwissen im Bereich Metall-Technik
21 Okt
Bei der Härteprüfung nach Rockwell können sowohl harte als auch weiche Werkstücke geprüft werden. In diesem Härteprüfverfahren ist die Eindrucktiefe eines Prüfkörpers in den Werkstoff zur Bestimmung des Härtegrades entscheident. Bei der Rockwell-Härteprüfung ist eine Messuhr mit dem Prüfkörper verbunden, welche die Bewegung des Prüfkörpers in das Material start vergrößert wiedergibt.
Die Rockwell Härteprüfung setzt sich aus vier Arbeitschritten zusammen:
Aufgrund des breiten Einsatzgebietes der Rockwell-Härteprüfung und diverser Materialien unterschiedlicher Härte und Eindringtiefen wurden Elf Skalen (A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T) genormt um dem entgegen zu kommen. (Normal-Rockwell, Super-Rockwell,…) Weitere Informationen hierzu sind in der DIN EN ISO 6508-1 definiert.
Im Allgemeinen verwendet man für harte Werkstoffe einen Diamantkegel mit einem Spitzenwinkel von 120° (HRC,HRD,HRA).
Für weiche Werkstoffe benutzt man eine Hartmetallkugel von 1,59 mm (HRB,HRF,HRG) oder auch 3,175mm (HRE,HRH,HRK) Durchmesser.
Zudem werden für unterschiedlich harte Werkstoffe auch unterschiedliche Prüfkräfte eingesetzt (HRA= F490,3N ; HRB=F882,6N ; HRC=1373N).
Das Rockwell-Kurzzeichen setzt sich aus dem Härtewert und dem Zeichen für das angewendete Verfahren zusammen.
Beispiel zum Ablesen der Härteangaben am Rockwell-Kurzzeichen:
21 Okt
Bei der Härteprüfung nach Brinell (HBW) wird eine Prüfkugel aus Hartmetall als Eindruckkörper verwendet um den Brinellhärte-Wert zu ermitteln. Da es unterschiedlich große Prüfkugeln für die Brinell Härteprüfung gibt (1 ; 2 ; 2,5 ; 5 und 10 mm) muss eine dazu entsprechende Prüfkraft eingestellt werden, die aus Tabellen zu ntnehmen ist.
Die Prüfkräfte müssen so eingestellt werden dass der Beanspruchungsgrad kleiner als 0,102 x F/D² ist.
Mit der Brinellhärteprüfung können allerdings nur weiche bis mittelharte Werkstücke auf ihre Härte hin geprüft werden.
Die Härteprüfung nach Brinell wird in der Regel auf einer Universal-Härteprüfmaschine durchgeführt.
Nachdem eine geeignete Prüfkraft an der Härteprüfmaschine eingestellt wurde wird der kugelförmige Prüfkörper in das Werkstück gepresst. Nach einer bestimmten Einwirkdauer (z.B 10-15s) wird die Probe entlastet und der Eindrückdürchmesser gemessen. Hierbei ist der Mittelwert zweier Durchmesser-Messungen zu bilden.
d=(d1+d2)/2
Der Brinell-Härtewert wird mittels der Prüfkraft und dem Durchmesser des Eindrucks aus Tabellen ermittelt oder mit einem Auswertecomputer bestimmt.
Vorteile der Härteprüfung nach Brinell:
Nachteile der Härteprüfung nach Brinell:
Das Brinell-Kurzzeichen setzt sich aus einem Härtewert, dem Kennbuchstaben HBW dem Prüfkugeldurchmesser, der Prüfkraft sowie der Einwirkdauer in Sekunden zusammen.
Ein Beispiel zum Ablesen einer Härteangabe nach Brinell:
20 Okt
Bei der Härteprüfung nach Vickers (HV) wird ein pyramidenförmiger Diamant als Eindrückkörper verwendet, dessen Spitze in die Probe gedrückt wird um die Vickershärte zu bestimmen.
Diese Härteprüfung wird in der Regel mit Universal-Härteprüfmaschinen ausgeführt.
Nach einer bestimmten Zeit (meist 10-15 Sekunden) wird der Diamant-Eindrückkörper angehoben und zur Seite bewegt.
Der entsandene Pyramideneindruck wird über eine optische Vergrößerungseinrichtung auf einen Leuchtschirm projiziert. Dort werden mittels beweglicher Messscheinen die Diagonalen des Eindrucks ausgemessen und ein Mittelwert errechnet d=(d1+d2):2 .
Falls der Prüfkörper-Eindruck möglichst klein sein soll wird die Kleinlasthärteprüfung bzw. die Mikrohärteprüfung nach Vickers angewendet, welche meist bei fertigen Werksücken oder der Prüfung dünner Härteschichten eingesetzt wird.
Die Prüfkräfte betragen bei der Kleinlasthärteprüfung 2 - 50 Newton. Daraus ergeben sich Einpresstiefen die unter einem Mikroskop ausgewertet werden.
Für die Vickers-Härteprüfung im Mikrobereich werden Prüfkräfte unter 2 Newton eingesetzt.
Vorteile der Härteprüfung nach Vickers:
Nachteile der Härteprüfung nach Vickers:
Das Vickers-Kurzeichen setzt sich aus einem Härtewert, dem Kennbuchstaben HV und den Prüfbedingungen (Prüfkraft & Einwirkdauer) zusammen.
Beispiel zum Ablesen der Vickers Härteangaben am HV-Kurzzeichen